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中小学教育(jiaoyu123.taobao.com) 教案学案课件试题全册打包小初高课
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专题13 凸透 镜成像的规律（第01期）
1. 凸透镜成像规律：
凸透镜成像动态变化规律
(1)u=2f是成放大实像和缩小实像的分界点;
(2)u=f是成实像和虚像的分界点;
(3)u=f是正立和倒立的分界点;
(4)u=f是像和物体同侧、异侧的分界点;
(5)u>f时,物近→像远、像变大;物远→像近、像变小;
(6)u<f时,物远→像远、像变大;物近→像近、像变小.
关键提醒:实像都是倒立的;虚像都是正立的.
典型例题
用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时，在光屏
上可成清晰的像．下列说法正确的是
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A．凸透镜的焦距是40cm
[来源:]
B．图乙中烛焰成的是倒立放大的像
C．照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同
D．将蜡烛远离凸透镜，保持凸透镜、光屏位置不变，烛焰可在光屏上成清晰的像
【答案】 B 解析A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F，点F即为此透镜的焦点，从焦点到
透镜中心的距离即为焦距，则透镜的焦距为40cm-30cm=10cm，故本选项错误；B、图乙中，物距u=12cm，像距
v=23cm，像距大于物距，由凸透镜成像规律可知，图乙中烛焰成的是倒立放大的实像，故本选项正确；
C、由凸透镜成像规律可知，当u＞2f时，成倒立缩小的实像，应用于照相机．故本选项错误；D、因为凸透镜成
实像时，物距增大，像距减小，所以将蜡烛远离凸透镜，保持凸透镜、光屏位置不变，则在光屏上不能成清晰
的像，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向靠近透镜的方向移动，故本选项错误．故选B．
易错点拨：凸透镜成像规律是一难点，考生出错率较高，可分以下几步进行研究
第一步：弄清题中的数据的含义，看是物距、像距、焦距。
第二步：从题中信息弄清楚到底是哪一种成像规律。
第三步：确定物距和焦距的关系或像距和焦距的关系，并用字母具体表示出来。
第四步：将数据代入字母关系式中解不等式，问题 就得
到解决了。
针对练习1、如图所示，把人参泡在酒中，通过酒瓶看见的是人参的放大虚像，这时的瓶和酒相当于一个
A．凸透镜
B．凹透镜
C．凸面镜
D．凹面镜
1.A 解析：酒瓶的形状是向外凸出的，具有了凸透镜的特征，装满酒的酒瓶相当于一个凸透镜，这支人参
在这个凸透镜的焦点以内，根据凸透镜成像的规律可知，在酒瓶中浸一支人参，看到浸在瓶中的这支人参是
正立放大虚像．故选A．
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针对练习2在研究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛距凸透镜20cm时，在光屏上成缩小的实像．则凸透镜的
焦距可能是
A．5cm
B．10cm
[来源:]
C．15cm
D．20cm
针对练习3 在“探究凸透镜的成像规律”时，把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可接收到倒立缩小清晰
的像。则该凸透镜的焦距可能为
A．10cm B．15cm C．20cm D．30cm
3.A 解析：试题分析：凸透镜成倒立、缩小、实像的条件是 ，则 ， ，所以可
能为10cm。
2. 探究凸透镜成像规律：
[来源:.Com]
在研究凸透镜成像特点的实验中,依次把蜡烛、凸透镜和光屏放在同一直线上,并调整它们的高度,使蜡烛、凸
透镜和光屏的中心大致在同一水平高度,目的是使所成的像成在光屏中间,同时又便于我们观察.
典型例题某实验小组用一凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，进行了以下实验步骤：
（1）将凸透镜正对太阳，在另一侧移动光源，距凸透镜10cm处，光屏接收到一个最小、最亮的光斑，由此可知，
该凸透镜的焦距为________________cm．
（2）如图所示，将光具座上点燃的蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调节在________________，移动光屏始
终找不到像，这是因为透镜与蜡烛的距离10cm所致（选填“大于”、“等于”或“小于”），应将蜡烛向
________________（选填“左”或“右”）移动一段距离后，才能在光屏上得到烛焰清晰的像．
（3）把蜡烛移动到B处，移动光屏可得到________________的像（选填“放大”或“缩小”）．再将蜡烛移动
到A处，并移动光屏可得到________________的像（选填“放大”或“缩小”），此时光屏与透镜的距离
________________10cm（选填“大于”或“小于”）．
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【答案】 （1）10（2）同一高度 小于或等于 左（3）放大 缩小 大于 解 析 ：（ 1 ） 由 题 意 知 ， 最
小、最亮的光斑是焦点，所以焦距为10cm；（2）为使像
能成在光屏的中央，将光具座上点燃的蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调节在同一高度处；在光屏上找不
到像，可能是因为成虚像或不能成像，则物距可能小于焦距或等于焦距；要在光屏上成像，应将蜡烛移动到1
倍焦距之外，所以应将蜡烛向左移动；（3）把蜡烛移动到B处，此时物距为50cm-36cm=14cm，处于1倍和2
倍焦距之间，成倒立缩小的实像；若在A处，物距为50cm-23cm=27cm，大于2倍焦距，所以成倒立缩小的实
像，此时像距处于1倍和2倍焦距之间，所以光屏与透镜的距离大于10cm．
易错点拨：蜡烛与光屏之间的距离不能太小,否则不能成像.(2)蜡烛的火焰偏高时,像会偏低.(3)如果凸透镜只
有一半或其中的一半被遮住了,像也是完整的,但是像的亮度比较暗
针对练习1在“探究-凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲所示，调节烛焰、________________中心和光屏中心，使之在一条与光具座平行的直线上；
（2）试验时，蜡烛随着燃烧而变短，光屏上的像向________________（选填“上”或“下”）移动；
（3）点燃的蜡烛分别放在a、b、c、d四个不同位置，如图乙所示，其中蜡烛放在_______处所得到的实像最小；
放在_____________处得到的正立的虚像；在____________处的成像规律是放大镜的原理；
（4）照相机的镜头相当于一个凸透镜，如图丙是我国海监人员正在用一台可变焦距的相机拍摄钓鱼岛，如果
要让像更大一些，镜头焦距应该调得________________（选填“较大”或“较小”）．
1（. 1）凸透镜 （2）上 （3）a d d （ 4）较大 解析：（1）为使像能成在光屏的中心，需调节烛焰、凸透镜、光
屏的中心大致在同一高度处，即使之在一条与光具座平行的直线上；（2）由于凸透镜成倒立的实像，所以蜡烛
随着燃烧而变短，光屏上的像向上移动；（3）成实像时，物距越大，成的像越小，所以蜡烛放在a处成的像最小；
当物距小于焦距时，成放大正立的虚像，放大镜是根据这个原理制成的，所以此时应将蜡烛放在d处；（4）如
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果 要 让 像 更 大 一 些 ， 应 减 小 物 距 ， 镜 头 焦 距 变 大 ， 则 相 当 于
减小了物距，所以镜头焦距应该调得较大一些．
针对练习2小丽同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示．在实验过
程中保持凸透镜的位置不变，请你根据所学知道回答下列问题．
（1）实验前应首先调节蜡烛的焰心、________________、光屏的中心，在同一高度．
（2）改变蜡烛的位置，使其位于 20cm 刻度线外，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立、
________________的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）
（3）在实验（2）的基础上，将蜡烛和光屏互换位置，此时烛焰在光屏上成清晰________________的
________________实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）
[来源:Z&xx&k.Com][来源:学。科。网Z。X。X。K]
（4）改变蜡烛的位置，使其位于 56cm刻度线处，小丽从透镜的左侧通过透镜可以看到一个清晰的__
______________（选填“倒立”或“正立”）的像．利
用这种成像规律可制成________________镜．
2（. 1）凸透镜的中心（2）缩小（3）倒立 放大（4）正立 放大镜 解析：凸透镜成像规律：物距小于焦距成正
立放大虚像．应用是放大镜．物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距．应用是幻
灯机、投影仪．物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距．物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，
像距大于一倍焦距小于二倍焦距．应用是照相机．（1）在实验前应先调节烛焰、凸透镜、光屏，使它们的中心
大致在同一高度，这样所成的像在光屏的中央，便于观察．故答案为：凸透镜的中心．（2）由题意知，此凸透镜
的焦距f=10cm，则2f=20cm．若将蜡烛置于20cm刻度处，则物距u=50cm-20cm=30cm＞2f．所以成倒立、缩小
的实像，此时像距处于f和2f之间．故答案为：缩小．（3）若将（2）中的蜡烛和光屏互换位置，则物距处于f和
2f之间，凸透镜成倒立、放大的实像．故答案为：倒立；放大．（4）若将蜡烛放在56cm刻度处，则物距
u=56cm-50cm=6cm＜f．所以成正立、放大的虚像．放大镜就是根据这个原理制成的．
针对练习3小强用如图18所示的实验器材探究凸透镜成像的规律（凸透镜焦距为10cm ）。
（1）实验时，小强将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛后，发现光屏的上方出现了“亮斑”，如
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图甲所示，为使烛焰的像能成在光屏的中央，应把蜡烛向______（选填“上”或“下”）调。
（2）正确调节好实验装置后，小强开始实验。图乙是他某次的实验情景，此时他在光屏上看到了烛焰清晰的像，
则这个像一定是倒立、________的实像（选填“放大”或“缩小”或“等大”），生活中的
就是利用这一原理制成的。
(3)若将近视眼镜放在图乙中的凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，此时应当向__________
（填“左”或“右”）移动光屏，便可再次得到清晰的像。
1. 在 观 察 凸 透 镜 成 像 的 实 验 中 ， 把 物 体 从 距 凸 透 镜 2 倍 焦 距 之 外 逐 渐 向 凸
透镜靠拢的过程中，光屏上所成的像将（ ）
A.一直变大 B.一直变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
1.A 解析：在凸透镜成像的情况中，当物体的位置发生移动时，像的位置也随之移动，像与物是朝同一方
向移动的。当物体从二倍焦距之外移向凸透镜时，像做远离凸透镜的运动，且像变大；当物体离凸透镜接近二
倍焦距时，像也接近凸透镜接近二倍焦距，像继续变大；当物继续移向凸透镜，像仍做远离凸透镜的运动，当
物距小于1倍焦距时，像变为虚像，像仍变大；当物继续靠近凸透镜，像仍做远离凸透镜的运动，像继续变大，
所以A正确。
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2. 2013年5月12日上午，央视5台直播了“中国万达”2013黄河口（东营）国际马拉松赛．此次比赛首次启
用航拍，向国内外全方位展示赛事盛况，展现了东营市生态文明典范城市的发展成果．已知摄像机镜头相当
于一个凸透镜，航拍时物距大于2倍焦距．关于航拍成像的性质，下列说法正确的是
A．放大、正立的实像
B．放大、倒立的实像
C．缩小、正立的实像
D．缩小、倒立的实像
2. D 解析：已知摄像机镜头相当于一个凸透镜，航拍时物距大于2倍焦距．凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、
缩小的实像．故选D．
3. 在研究凸透镜成像实验时，当烛焰离透镜12 cm时成的是放大的实像，当烛焰离透镜7 cm时成的是放大的
虚像，则这个透镜的焦距不可能是下列的哪 个值
（ ）
A.8 cm B.10 cm C.11 cm D.14 cm
3.D 解析：根据题意当u=12 cm时成放大的实像、u=7 cm时成放大的虚像可得出：f<12 cm<2f，7 cm<f，
解该不等式组可得7 cm<f<12 cm。而14 cm不在这个范围内。
4. 如图所示，在做“探究凸透镜成像”实验时，光屏上恰成一个清晰的像，则此时烛焰所成
的像是 、 的实像；如果使烛焰沿主
轴远离凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，则光屏应向 （选填“左”或“右”） 移动。
4.倒立 放大 左 解析：在凸透镜成像规律中，当物体放在1-2倍焦距之间时，像的位置在2倍焦距
以外，像距大于物距。由图可知，此时符合物体在1-2倍焦距之间的成像规律，像的性质是倒立、放大的实像。
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当物体远离凸透镜时，所成的像则会靠近凸透镜，所以光屏应向左移动。
5. 如下图甲所示，一束平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小楠
用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，并用蜡烛作光源，实验装置如图乙所示。
(1)该凸透镜的焦距为_______cm。
(2)实验前要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在_______________。
(3)当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、_______ (选
填“放大”或“缩小”)的实像，此时所成的像与_____________所成的像性质相同(选填“照相机”、“投影
仪”或“放大镜”)。
(4)如果她将蜡烛移到图乙中30cm刻度线处，这时光屏应向_______ (选填“左”或“右”)移动才能在光屏
上得到清晰的像。
5（. 1）10；（2）同一高度；（3）缩小；照相机；（4）右 解析：（1）与主光轴平行的光通过凸透镜后会聚到焦
点，焦点到光心的距离就是凸透镜的焦距，所以图示凸透镜的焦距为10cm；
（2）实验时，应调整烛焰中心、透镜中心、光屏中心在同一高度，这样实像才能成在光屏的中央；
（3）此时 ，物体通过凸透镜成倒立、缩小、实像，是照相机的原理；
（4）物体向右移到30cm刻度处，物体靠近透镜，根据物近像远像变大的规律，此时像远离透镜，所以应向右
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移动光屏，才能再次得到清晰的像。
1、【福建省泉州市2014年初中毕业、升学考试】如图所示为女航天员王亚平太空授课的情景，图中水球相当
于凸透镜，假设水球的焦距为f，则此时王亚平到水球的距离u应该是
A. u＜f B.f＜u＜2f C. u = 2f D. u＞2f
1.D 解析：观察图5可见，王亚平通过水球所成的像是倒立缩小的实像，由凸透镜成像规律知当物距大
于两倍焦距时成倒立缩小的实像，所以此时王亚平到水球的距离u应该是大于两倍焦距，即u＞2f，对照各选
项，D正确，选填D。
2【. 湖北省武汉市2015年中考物理试题】在探究凸透镜成像的实验中，先用焦距为10cm的透镜甲进行实验，
在透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像。接下来不改变发光体和凸透镜的位置，改用焦距为20cm的透
镜乙继续进行实验。下列情形可能发生的是（ ）
A．光屏向右移，能接收到清晰缩小的实像
B．光屏向左移，能接收到清晰放大的实像
C．光屏向左移，能接收到清晰缩小的实像
D．无论怎样移动光屏，都接收不到清晰的像
2.A 解析：先用焦距为10cm的透镜甲进行实验，在透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像。说明物距
大于20cm，像距大于10cm小于 20cm，接下来不改变
发光体和凸透镜的位置，仍让物距大于20cm，而改用焦距为20cm的透镜乙继续进行实验，物体在一倍焦距
以外，所以移动光屏一定能接收到清晰的像，答案D不符合题意，由于物距大于（20cm）一倍焦距，所以像距
也一定大于20cm，而第一次成像时，光屏在10cm和20cm之间，即光屏一定向右移动，答案BC不符合题意；
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向右移动光屏，因为物距只知道大于20cm，不知具体数据，所以可能大于40cm，所以可能接收到清晰缩小的
实像，答案D符合题意。故答案选D。
3.【山东省济南市2015年中考物理试题】把一只点燃的蜡烛放在焦距为10cm的凸透镜前16cm处.在凸透镜
的另一侧调 节光屏的位置可找到一个清晰的
烛焰的像.这个像是下图中的（ ）
3.B 解析：凸透镜的焦距为10cm，蜡烛位于凸透镜前16cm，物体位于一倍焦距和两倍焦距之间，根据凸
透镜成像规律，在凸透镜的另一侧的光屏成倒立、放大的实像，故选项B符合题意。
4【. 山东省济宁市2 015年中考物理试题】小夏用图1中
的凸透镜探究成像规律，在图2的四个实验情景中，能够在光屏上得到清晰像的是 （ ）
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图一
4 .A 解析： 由图一可知凸透镜的焦距f=10cm，
A选项中，物距u=15cm，f< u<2f， 像距v=40cm，v > 2f ，满足f< u<2f，v > 2f，成倒立放大的实像的条件，故
1 1 1 1
选项A符合题意；
B选项中，物距u=15cm，f< u<2f， 像距v=15cm，f< v<2f ，不满足f< u<2f，v > 2f，成倒立放大的实像的条件，
2 2 2 2
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故选项B不符合题意；C选项中，物距u=27cm， u＞2f， 像距v=30cm，V＞2f ，不满足u > 2f，f<v<2f，成倒
3 3 3 3
立缩小的实像，条件，故选项C不符合题意；C选项中，物距u=7cm， u<f，成正立放大的虚像，虚像不能呈现
4 4
在光屏上，故选项D不符合题意.故选A。
5..【湖北省宜昌市2015年初中毕业生学业考试】手持一个凸透镜在室内的白墙和窗户之间移动（离墙更近
些），在墙上能看到
A 倒立、缩小的实像 B 倒立、放大的
实像
C 正立、放大的虚像 D 正立、缩小的虚像
5.A 解析：手持一个凸透镜在室内的白墙和窗户之间移动，“窗户”是物体，“白墙”是光屏。且物距大
于像距，由 凸透镜成像规律可知，在墙上能看到倒立、
缩小的实像，故A正确。B、C、D均错误。
6..【福建省福州市2015年中考物理试题】（4分）小华在探究凸透镜成像的规律中：
（1）他将凸透镜正对着太阳，使之在光屏上形成最小、最亮的光斑，如图15所示，则该透镜的焦距为____
cm。
（2）为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调节到同一____。将蜡烛放在焦点以外时，都可
以在光屏上成 像（选填“实”或“虚”）。
（3）利用 该透镜可制作____眼镜（选填“远视”或“近
视”）
6.（1）11.5 （2）高度 实 （3）远视 解析：（1）当凸透镜正对太阳光时，光屏上最小、最亮的光斑就
是凸透镜的焦点。光斑到凸透镜中心的距离就是凸透镜的焦距，所以，该凸透镜的焦距为11.5cm。（2） 为使
像成在光屏中央，应使蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度上，又叫“三心等高”。一焦内外分虚
实、二焦内外分大小 ，由此可知，将蜡烛放在焦点以外
时，都可以在光屏上成实像。（3）远视眼是由于晶状体曲度过小，偏折能力变弱，使物体成像在视网膜后面，
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需戴凸透镜调节，所以，该透镜可制作远视眼镜。
7. 【广东省梅州市2015年初中毕业生学业考试】小张同学探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示，其
中焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。
（1）小张将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是 的
实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）；
（2）小张将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是 的
实像（选填“倒立”或“正立”）；
（3）小张再将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，他从透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰
的像（选填“倒立”或“正立”）；
（4）以上（1）、（2）步骤中，小张将蜡烛从光具座上10cm向30cm移动时，若要让烛焰在光屏上能再次成清晰
的像，光屏应 （选填“远离”或“靠近”）透镜，此时所成像的大小将 （选填“变大”、“变小”或
“不变”）。
7.（1）缩小 （2） 倒立 （3） 正立 （4）远离 变大 解析：（1）因为凸透镜的
焦距为15cm，当小张将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处时，大于二倍焦距，像成在一倍焦距和
二倍焦距之间，则在光屏上得到倒立、缩小的实像；（2）小张将蜡烛移至光具座上30cm刻度线
处时，则蜡烛在一倍焦距和二倍焦距之间，像成在二倍焦距之外，成像特点是倒立、放大的实像
（3）小张再将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处时，则蜡烛在一倍焦距之内，像是虚像，不能成
在光屏上，在蜡烛同侧，从透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰正立、放大的虚像； （4）根据物近
像远，像变大的规律，从以上（1）、（2）步骤中，小张将蜡烛从光具座上10cm向30cm移动时，若
要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像，光屏应远离透镜，此时所成像的大小将变大。
8.【湖南省益阳市2015年中考物理试题】如图所示，在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，烛焰在图示
位置时能在光屏上成清晰的像，所成的像是倒立 （填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。
现将蜡烛沿主光轴向远离凸透镜的方向移动，要使烛焰仍能在光屏上成清晰的像，则光屏应沿主光轴向
（填“远离”或“靠近”）凸透镜的方向移动。
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8.放大；靠近 解析：由图示可知，此时的物距小于相距，所以此时光屏上成倒立放大的实像；当将蜡烛沿
主光轴向远离凸透镜的方向移动时，物距变大，像距变小，光屏上得到的像变小，因此要使烛焰仍能在光屏上
成清晰的像，则光屏应沿主光轴向靠近凸透镜的方向移动。
9【. 辽宁省丹东市2015年中考物理试题】.如图所示，小勇利用焦距为10cm的放大镜看自己的手指纹时，应将
手指放在距放大镜_______（填“大于”、“小于”或“等于”）10cm的位置。当他将手臂伸直，这个放大镜看
窗外远处的物体时，他所看到的是倒立的、_______（填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。
9.小于 缩小 解析：利用凸透镜成放大的虚像时，应把物体放在一倍焦距之内，所以应小于10cm；
远处的物体放在了二倍焦距之外，所成的像是倒立缩小的实像，应用是照相机。
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